تعلم هياكل البيانات من الصفر: 9 حقائق سريعة كاملة


في هذا البرنامج التعليمي ، سنناقش حول هياكل البيانات من الأساسيات. سوف نفهم الأنواع المختلفة لهياكل البيانات واستخداماتها وكيف يمكننا تنفيذها.

ما هي بنية البيانات؟

هيكل البيانات عبارة عن مجموعة من البيانات التي يمكن تخزينها بطريقة منظمة بحيث يمكن الوصول إلى البيانات وتعديلها بكفاءة.

استخدامات هياكل البيانات

  1. تُستخدم هياكل البيانات في أنواع مختلفة من التطبيقات مثل قواعد البيانات العلائقية ، التي تستخدم فهارس B-tree لاسترداد البيانات.
  2. يستخدم جدول التجزئة في تصميم المترجم.
  3. يتم استخدام هذه في خوارزميات مختلفة مثل البحث والفرز.
  4. تستخدم خدمة فهرسة الإنترنت هياكل البيانات.

أنواع هياكل البيانات

أنواع DSالنوع الفرعي
خطيمجموعة
قائمة مرتبطة
كومة
طابور
شجرةشجرة ثنائية
شجرة البحث الثنائية
كومة
تجزئةجدول تجزئة
شجرة التجزئة
رسم بيانيرسم بياني القرار
مخطط موجه
مصفوفة

ما هي بنية البيانات الخطية؟

بنية البيانات الخطية هي نوع من بنية البيانات حيث يمكن عبور البيانات بالتسلسل. الصفيف ، القائمة المرتبطة ، المكدس ، قائمة الانتظار هي أمثلة على بنية البيانات الخطية. يرجى الاطلاع على الصورة أدناه للحصول على التفاصيل:

هياكل البيانات الخطية
هياكل البيانات الخطية

ما هو هيكل بيانات الشجرة

هيكل بيانات الشجرة هو هيكل بيانات هرمي. يحتوي على عقد متصلة بالحواف ، يرجى الاطلاع على الصورة أدناه للحصول على التفاصيل:

مثال على شجرة

ما هو التجزئة

التجزئة هي بنية بيانات تستخدم دالة تجزئة لتعيين البيانات في زوج ذي قيمة مفتاح لاسترداد البيانات بشكل أسرع. أمثلة على التجزئة هي Hash table ، Hash tree. يرجى الاطلاع على الصورة أدناه للحصول على التفاصيل:

مثال على التجزئة

ما هو الرسم البياني

الرسم البياني هو تمثيل تصويري غير خطي للبيانات يتكون من حواف ورؤوس. يرجى الاطلاع على الصورة أدناه للحصول على التفاصيل:

مثال على الرسم البياني

الفرق بين بنية البيانات الخطية وغير الخطية

SL. لاالنقاط الرئيسيةبنية البيانات الخطيةهيكل البيانات غير الخطي
1محاذاة البياناتيتم تخزين البيانات بالتسلسل يتم تخزين البيانات في شكل هرمي
2مستوياتمستوى واحد تشاركمشاركة متعددة المستويات
3تعقيدسهل التنفيذالتنفيذ معقد
4اجتيازيمكن اجتياز البيانات في جولة واحدةلا يمكن اجتياز البيانات في تشغيل واحد بل تحتاج إلى عمليات تشغيل متعددة
5الاستفادة من الذاكرةليست فعالةفعّالة
6أمثلةصفيف ، قائمة مرتبطة ، مكدس ، قائمة انتظارالرسم البياني ، الشجرة
7تطبيقتستخدم في تطوير البرمجياتتستخدم في معالجة الصور ومعالجة الصوت والذكاء الاصطناعي 
مخطط انسيابي DS

بعض أسئلة وأجوبة الاستيراد حول بنية البيانات

Qn 1. ماذا تقصد بـ ADT في بنية البيانات؟

الجواب: ADT تعني نوع البيانات المجردة. تعتبر الفئة أو الكائنات مثالاً على ADT. عندما نستخدم و Class أو Object ، فإننا نحدد السلوك من خلال مجموعة من القيم ومجموعة من العمليات. تخبرنا ADT فقط ما يجب أن تؤديه العملية. لا يخبرنا كيف تم تنفيذ العملية داخليا.

على سبيل المثال:

  • قائمة
    • الحجم () -> الحجم يعطينا عدد العناصر ، لكنه لا يوضح كيف يحسب داخليًا لإعطاء النتيجة.
    • الإدخال (x) -> insert يساعدنا على إدخال العنصر ولكنه لا يخبرنا عن كيفية كتابة المنطق.
    • remove (x) -> وبالمثل تُستخدم طريقة الإزالة لإزالة العناصر دون الإخبار بالتنفيذ.
    • get (i) -> get تستخدم للوصول إلى العناصر.

Qn 2. ما هي مزايا بنية البيانات؟

  1. الجواب:
  2. باستخدام بنية البيانات ، يمكننا تخزين البيانات بكفاءة في جهاز تخزين.
  3. توفر بنية البيانات خيارًا سهلاً لاسترداد البيانات من جهاز التخزين.
  4. يمكنه معالجة أعداد صغيرة وكبيرة من البيانات بكفاءة
  5. باستخدام هياكل البيانات مثل الرسم البياني يمكننا حل مشاكل الحياة الواقعية
  6. تستخدم أنظمة قواعد البيانات الفهرسة باستخدام جدول تجزئة وصفيف لاسترداد البيانات بكفاءة.

Qn 3. ما هي بنية البيانات البدائية؟

الإجابة: هياكل البيانات البدائية هي أنواع بيانات محددة بواسطة النظام ومدعومة من قبل لغات برمجة مختلفة. مثال: int، double، float، boolean، character.

Qn 4. ما هي بنية البيانات المعقدة؟

الإجابة: تسمى هياكل البيانات مثل جدول Hash و Tree و Heap و Graph بنية بيانات معقدة. تنفيذ هياكل البيانات هذه معقد بطبيعته.

Qn 5. ما هما النوعان الرئيسيان لهيكل البيانات؟

الإجابة: بشكل أساسي ، تنقسم هياكل البيانات إلى قسمين:

  1. بنية البيانات الخطية: المكدس ، قائمة الانتظار ، مجموعة، قائمة مرتبطة
  2. بنية البيانات غير الخطية: شجرة ، رسم بياني

في الختام

حتى الآن ، قمنا بتغطية أساسيات هيكل البيانات. في الموضوع التالي سوف نكتب عن مجموعة. لمزيد من التفاصيل حول هذا القسم ، يرجى الرجوع إلى هذا الصفحة .

هيمادري داس

مرحبًا ، أنا هيمادري داس ، أنا مدون ومساهم مفتوح المصدر. لدي حوالي 11 عامًا من الخبرة في مجال تكنولوجيا المعلومات. أعمل حاليًا في شركة ناشئة كمدير ضمان الجودة. لدي خبرة عملية في Appium و Selenium و QTP و Locust و Automation framework واختبار الأداء والاختبار الوظيفي و Java و python و Shell scripting و MySql و Redis و Kafka وما إلى ذلك ، بصرف النظر عن عملي وكتابة المدونات ، أحب اللعب جيتار ، أحب السفر وأحب مشاهدة الكريكيت وكرة القدم. إذا كنت تريد معرفة المزيد عني ، يرجى زيارة ملفي الشخصي المرتبط - https://www.linkedin.com/in/himadri-das-2b6b7421/.

آخر المقالات